30-летняя теория формирования органики дала сбой: бензол не появился в эксперименте, имитирующем космические условия

29.03.2025 18:21:00 | iXBT.com

Учёные из Университета Колорадо и Национального института стандартов и технологий (JILA) поставили под вопрос теорию, которая более 30 лет объясняла, как в космосе формируются «строительные блоки жизни». Речь о бензоле — базовой молекуле, из которой, как предполагалось, образуются сложные органические соединения, включая полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Эти структуры не только хранят до 20% космического углерода, но и считаются предшественниками углеродной жизни. Однако эксперимент, имитирующий условия межзвёздного пространства, показал: общепринятый механизм создания бензола, возможно, ошибочен.

Иллюстрация: нейросеть Dall-e

Исследователи воссоздали в лаборатории среду с давлением в триллион раз ниже земного и температурой, близкой к абсолютному нулю. В такие экстремальные условия поместили ацетилен — простейший углеводород — и добавили к нему заряженную частицу N2H+, способную «передавать» протоны. По теории, эта реакция должна была запустить цепочку: протонированный ацетилен соединяется с нейтральными молекулами, формируя сначала C6H5+, а затем, при добавлении водорода, — стабильный бензол. Но вместо этого процесс «завис» на стадии C6H5+. Даже при введении водорода ион не продолжил превращаться в бензол, что похоже на сломанный конвейер, который не может собрать деталь в готовое изделие.

Это открытие меняет представление о межзвёздной химии. Если ключевое звено цепочки — бензол — не формируется таким путём, то это значит, что ПАУ могут возникать иначе. Учёные предполагают, что ответ стоит искать в реакциях между нейтральными частицами, как в исследовании 2011 года, где бензол образовывался без участия заряженных компонентов.

Результат команды JILA не просто опровергает старую модель — он заставляет переписать сценарии химической эволюции Вселенной. Следующий шаг — поиск альтернативных механизмов, которые объяснят, как в космосе рождаются сложные молекулы. Возможно, ответ скрыт в реакциях, которые до сих пор считались второстепенными. Как отмечают авторы, это приближает к пониманию того, как углерод — основа жизни — преодолевает миллиарды лет и световых расстояний, чтобы стать частью планет, растений и человеческого тела.

Подробнее